Trabalho 2º trimestre COLÉGIO ESTADUAL CÂNDIDO JOSÉ DE GODÓI PORTO ALEGRE – RS 2ª SÉRIE N - ENSINO MÉDIO POLITÉCNICO QUÍMICA Data: 21/08/2013 Das dezesseis questões abaixo, são suficientes oito para garantir conceito CSA, portanto escolha um número máximo de questões para entregar a resolução. Entregar até dia 04/09. 1. Amostras de magnésio foram colocadas em soluções de ácido clorídrico a diversas concentrações e temperaturas, havendo total dissolução do metal e desprendimento do hidrogênio gasoso. Observaram-se os seguintes resultados: Mg + 2 HCl MgCl2 + H2 Nº da amostra Massa de magnésio dissolvida Tempo para dissolver I. 2,00 g 10,0 min II. 0,40 g 2,0 min III. 0,40 g 1,0 min V. 0,50 g 1,0 min a) Em qual caso a velocidade média da reação foi maior? b) Em qual caso desprendeu-se maior quantidade de hidrogênio? 2. A combustão da amônia é representada pela seguinte equação química: 4 NH3(g) + 5 O2 4 NO(g) + 6 H20(g) Mediu-se a velocidade da reação em determinado momento e observou-se que a amônia estava sendo queimada numa velocidade de 0,24 mol . L-1 . s-1. A esse respeito responda os itens a seguir. a) Qual a velocidade de consumo do gás oxigênio? b) Qual a velocidade de formação da água em g. L-1 . s-1? 3. Numa reação que ocorre em solução (reação I), há o desprendimento de oxigênio e a sua velocidade pode ser medida pelo volume de 02(g) desprendido. Uma outra reação (reação II) ocorre nas mesmas condições, porém consumindo 02(g), e este consumo mede a velocidade desta reação. O gráfico representa os resultados referentes às duas reações: Temperatura e pressão constantes Considerando as duas horas iniciais, qual das reações tem velocidade maior? Justifique sua resposta. 4. Considere os estudos cinéticos de uma reação química e julgue os itens abaixo em verdadeiros ou falsos. Justifique sua resposta. 0. Toda reação é produzida por colisões, mas nem toda colisão gera uma reação. 1. Uma colisão altamente energética pode produzir uma reação. 2. Toda colisão com orientação adequada produz uma reação. 3. A energia mínima para uma colisão efetiva é denominada energia da reação. 4. A diferença energética entre produtos e reagentes é denominada energia de ativação da reação. 5. O aumento da temperatura, em uma reação, promove um aumento de colisões efetivas por unidade de tempo. 6. A velocidade média de uma reação pode ser determinada pela expressão: 7. A energia de ativação de uma reação é independente da ação de um catalisador. 5. Suponha duas reações diferentes: A + B C + D X + Y T + Z cujos caminhos energéticos estão representados abaixo: Com base nesses gráficos, julgue as afirmações abaixo em verdadeiras ou falsas e justifique sua resposta. 0. A reação A+B C+D, por ser uma reação exotérmica, ocorre mais rapidamente do que X + Y T+Z. 1. E3 corresponde à energia de ativação da reação X + Y T+Z. 2. Areação X+Y T + Z é exotérmica. 3. E2 corresponde à variação de entalpia da reação A+B C+D. 4. O estado de transição da reação: A+ B C+ D é mais energético do que o da reação X+Y T+Z. 5. Como E1>E3, a reação A+B C+D é mais exotérmica do que X+Y T + Z. 6. Para que haja formação de C e D, o choque entre as moléculas de A e B deverá ter energia igual ou maior do que E1. 6. Existem reações que, apesar de possíveis, ocorrem com velocidade tão pequena que podem levar dias para que sua ocorrência seja percebida, ao passo que outras ocorrem com velocidade tão grande que chegam a ser explosivas. Como, num laboratório de química, você procederia para: a) acelerar uma reação muito lenta? (Cite alguns procedimentos, justificando-os.) b) retardar uma reação muito rápida? (Cite alguns procedimentos, justificando-os.) 7. Os gases da atmosfera têm papel importante como matéria-prima para indústrias. O ar fornece seis gases de uso industrial: nitrogênio, oxigênio, neônio, argônio, criptônio e xenônio. Uma importante aplicação industrial é a produção e a utilização de frio muito intenso, na faixa de temperatura abaixo de -100 °C, sendo essa área tecnológica conhecida como criogenia. O nitrogênio líquido, por exemplo, é utilizado na preservação de materiais biológicos, como sangue e sêmen. Sabe-se que a temperatura de ebulição do nitrogênio é igual a -195,8 °C. Em relação a esse assunto, julgue os itens abaixo em verdadeiros ou falsos e justifique sua resposta. 0. O mais abundante componente da atmosfera seca e limpa é o oxigênio. 1. A conservação de materiais biológicos, pela criogenia, deve-se à influência de temperatura sobre a velocidade das reações químicas. 2. Ao se colocar um balão de borracha inflado imerso em nitrogênio líquido, observa-se um aumento drástico de seu volume. 3. A liquefação de um gás é um processo endotérmico. 8. Os itens 1, 2, 3 e 4, abaixo, relacionam-se com a reação química: Fe(s) + 2 H1+(aq) Fe2+(aq) + H2(g) Em cada um dos casos descritos nos itens de 1 a 4, esta reação se processa em duas condições diferentes. Descreva, explicando, o que acontece com a velocidade desta reação nas duas condições expressas em cada item. 1. 200 mL de solução de HCl 1,0 mol/L reagem com: a) um prego de ferro de 10 g; b) 10 g de palha de aço. 2. Uma lâmina de 10 g de ferro reage com: a) 200 mL de uma solução de HCl 1,0 mol/L; b) 200 mL de uma solução de HCl 0,10 mol/L. 3. Uma lâmina de 10 g de ferro reage com: a) 200 mL de uma solução de HCl 1,0 mo//L; b) 200 mL de uma solução de H3CCOOH 1,0 mol/L. 4. Uma lâmina de 10 g de feno reage com um deter-minado volume de solução de HCl 1,0 mol/L. a) na temperatura de 25°C; b) na temperatura de 35°C. 9. Quando aplicada em ferimentos, a água oxigenada parece "ferver". a) Por quê? b) Escreva a equação que representa a reação química envolvida. 10. Um carro pode emitir em cada minuto 600 litros de gases, dos quais 4% em volume correspondem a CO. A emissão de CO pode ser diminuída transformando-o em CO2 através da reação com excesso de ar, em presença de catalisador. Dado: volume molar dos gases = 24 L/mol. a) Qual a quantidade de CO, em mols, emitida pelo veículo em uma hora? b) Por que é necessário o uso de catalisador? 11. Em uma reação de decomposição podemos fazer uso do conceito de meia-vida, que é o tempo necessário para que a concentração do reagente se reduza à metade da concentração inicial. A meia-vida da reação representada no diagrama abaixo é 2,4 horas a 30°C. a) Qual é o efeito sobre a entalpia da reação quando um catalisador é adicionado ao sistema? b) Quantos gramas permanecerão na decomposição de 10 g de N2O5 a 30 °C, após um período de 4,8 horas? 12. A oxidação do dióxido de enxofre se processa com liberação de calor de acordo com a reação: 2 SO2(g)+1O2(g) 2 SO3(g) DH= -198 kJ No entanto, à temperatura ambiente, o dióxido de enxofre é oxidado muito lentamente pelo oxigênio. Porém, em presença de óxido de nitrogênio a reação se processa rapidamente em 2 etapas: 1ª) 2 NO(g) + 1 O2(g) 2 NO2(g) 2ª) 2 SO2(g) + 2NO2(g) 2 SO3(g) + 2 NO(g) Pergunta-se: a) É a reação entre dióxido de enxofre e oxigênio favorável? b) Qual é o papel do óxido de nitrogênio quando adicionado à reação |entre dióxido de enxofre e oxigênio? Justifique. 13. Em duas condições distintas, a decomposição do NH4NO3, por aquecimento, conduz a diferentes produtos. I. NH4NO3 puro: NH4NO3(s) NO2(g) + 2H2O +169KJ II. NH4NO3 em presença de impurezas de cloreto: NH4NO3(s) N2 + 2 H2O(g) + ½ O2(g) + 273KJ Explique, em termos de energia de ativação: a) por que a decomposição do NH4NO3 puro ocorre pelo processo representado em I, embora aquele representado em II corresponda a um processo mais exotérmico. b) o papel do íon cloreto na decomposição representada em II. 14. A reação genérica A + B AB se processa em uma única etapa. Dado: k = 0,4 L/mol . min. a) Calcule a velocidade da reação em mol/L . min, quando as concentrações de A e B forem, respectivamente, 3,0 e 4,0 mol/L. Usar a Lei da Ação das Massas. b) Cite quatro fatores que afetam a velocidade de uma reação. 15. No estudo da cinética da reação: 2 NO(g) + H2(g) N2O(g) + H2O(g) à temperatura de 700°C, foram obtidos os dados constantes da tabela abaixo: C (concentração inicial) (mol . L-1) V0 (velocidade inicial) (mol . L-1 . s-1) [NO] [H2] 0,025 0,025 0,0125 0,01 0,005 0,01 2,4 . 10-6 1,2 . 10-6 0,6 . 10-6 Pedem-se: a) a ordem global da reação; b) a constante de velocidade nessa temperatura 16. Em determinadas condições de temperatura e pressão, a decomposição térmica do éter metílico, dada pela equação: H3C - O - CH3 CH4 + H2 + CO exibe a seguinte dependência da velocidade com a concentração: [(CH3)2O] inicial (mol/L) Velocidade Inicial (mol/L . s) 0,20 1,60 . 10-9 0,40 6,40 . 10-9 0,60 1,44 . 10-9 a) Qual a lei de velocidade para a reação? b) Qual a constante de velocidade? c) De que fator deveria aumentar a velocidade, se a concentração inicial do (CH3)2O fosse aumentada para 0,50 mol/L?
Posted on: Fri, 20 Sep 2013 00:52:03 +0000
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